Beleuchtung Calypso - Widerstandsberechnung

[Guest Christian]

Hallo zusammen,

 

ich bin im Moment physikalisch komplett überfordert.

 

Ich hab da ein paar Birnchen, die eine Calypso beleuchten sollen. Bordspannung ist 6V, ein Teil der Birnchen verträgt 6V, ein Teil nur 3V. Da muss also ein Widerstand her, der die 3V Birnchen vom Durchbrennen abhält. Vielleicht kann mir ja jemand hier im Forum auf die Sprünge helfen... (Ich gebe zu, es ist wohl letztlich eine simple Berechnung, aber Physik hat mich damals fast das Abi gekostet und mittlerweile bin ich Germanist, also keine Spur von physikalischen Grundkenntnissen...)

 

Die 6V-Birnchen nehmen 60mA Strom auf, davon habe ich vier Stück verbaut. Die 3V-Birnchen nehmen 100ma Strom auf, hiervon habe ich insgesamt zehn Stück eingebaut.

Ich habe grob im Hinterkopf, dass es noch wichtig ist, ob die Lampen in Reihe oder parallel geschaltet sind. Ich bin mir da nicht ganz sicher. Ich versuchs mal mit einer kurzen Umschreibung: alle Plus- und Minuskabel der jeweiligen Lämpchen habe ich zuerst zusammengedrahtet und dann jeweils eine Leitung für Plus und Minus angeschlossen (die Polung ist bei Birnchen aber wohl egal, zumindest habe ich keine Kurzen fabriziert). Also hängen alle Birnchen an einer Leitung. Ist das jetzt parallel oder in Reihe oder ist meine Beschreibung begrifflich untauglich?

Jedenfalls wollte ich die 6V-Lampen auch mit einem Widerstand ausstatten, weil sie sehr schnell heiß werden, wenn ich sie an den Bleiakku anschließe. Ich suche also einen passenden Widerstand, der 6V auf 3V und 6V auf 5V reduziert.

Für sachdienliche Hinweise schon mal vielen Dank.

 

Gruß,

 

Christian

[Guest Seebär Harry]

Moin Christian,

keine Panik, wir sind ja bei dir!

 

ich bin im Moment physikalisch komplett überfordert.

Schau mal hier, das sollte dein Problem lösen.

[Guest Joachim C.]

Wenn Du 2x 3V Birnchen in Reihe geschaltet an 6V betreibst, ersparst Du Dir den Vorwiderstand und damit das Verbraten in Hitze der überflüssogen Spannung.

Kleiner Nachteil: geht einer der 3V Lämpchen kaputt, leuchtet die 2te auch nicht mehr.

 

Bei den 6V Lämpchen würde ich einfach eine (oder zwei) Diode in Durchlaßrichtung in Reihe schalten. Über jede Diode fallen 0,7V Spannung ab, unabhängig vom fließenden Strom. Da würdest Du nur 1 (2) Diode für alle Deine 6V Lämpchen benötigen. Und ein Ausfall einer 6V Lampe hat keinen Einfluß auf die Helligkeit der anderen.

 

Für Deine Zwecke dürfte die Diode mit der Bezeichnung 1N4001 volkommend ausreichend sein. Verkraftet 50V und 1A. Kostet ca 0.05€

 

Gruß

Joachim C.

Edited July 28, 2009 by Joachim C.
Nachtrag Datenblatt Diode

[Guest Harry]

Der Tipp von Joachim wäre auch meine bevorzugte Lösung, da sie im Gegensatz zum Widerstand unabhänging vom Laststrom ist. Für diese Fälle gibt es auch Z-Dioden mit einem definierten Spannungsabfall. Strom mal Spannungsabfall ergeben die Verlustleistung und für die muss die Z-Diode ausgelegt sein. Die wiederum ist im Katalog angegeben.

 

Viele Grüße

Harry

[Hellmut Kohlsdorf]

Deine Beschreibung der Verdrahtung ist eine "parallele" Beschaltung. Jede einzelne Birne ist direkt an die beiden Pole angeschlossen, es liegt die volle Spannung der Spannungsquelle an, hier wohl 6V.

 

Was den Strom angeht gilt die Universalformel

R = U / I, oder

U = R * I, oder

I = U / R.

Jenachdem was den suchst setzt die du entsprechende Umwandlung der Formel ein.

Ist eigentlich auch sehr anschaulich:

Zu R = U / I:

Je größer U ist, desto größer muss der Widerstand sein damit der gleiche Strom fliesst.

Zu U = R * I

Die Spannung und der Strom ändern sich proportional. Anders ausgedrückt, bei unverändertem Wiederstand fliesst umso mehr Strom je höher die anliegende Spannung ist.

Oder die Umkehrung der Aussage:

I = U / R:

Je größer der Widerstand ist, umso weniger Strom fliesst durch diesen.

 

Eine Glühbirne hat einen inneren Widerstand, das ist der Wert den ein Messinstrument anzeigt, wenn man den Widerstand zwischen den beiden Anschlüssen einer Birne misst. Den Wert in die obige Formel eingetragen für R einsetzen und schon kenne ich den Strom der fliessen wird.

 

Ist der Stromwert zu hoch, so setze ich die Spannung und den Strom in die Formel für R = U / I und erhalte den Gesamtwert von R bei dem der gewollte Strom fliesst. Ganz richtig muss dort also nicht "R" stehen, sondern dann "Ri + Ra" stehen, dabei ist Ri der Innenwiderstand der Birne und "Ra" der Wert des Widerstandes der zusätzlich in Reihe zum Ri der Birne geschaltet werden muss.

 

In Reihe heisst hier, das in der Schleife:

Plus-Pol-Akku => Ra => Birne (Ri) => Minus-Pol-Akku

 

Nun wirst du nicht genau den berechneten Widerstandswert finden, du nimmst dann einfach einen etwas grösseren Widerstand, weshalb dann entsprechend ein wenig weniger Stromfliesst, aber daas ist dann vernachlässigbar.

[Guest Joachim C.]

Eine Glühbirne hat einen inneren Widerstand, das ist der Wert den ein Messinstrument anzeigt, wenn man den Widerstand zwischen den beiden Anschlüssen einer Birne misst. Den Wert in die obige Formel eingetragen für R einsetzen und schon kenne ich den Strom der fliessen wird.

 

Damit wäre ich vorsichtig. Der "kalte" Widerstand eines Glühwendels ist quasi "0". Erst durch das Glühen beim Anlegen der Spannung erhöht sich der Widerstand.

Den genauen Strom einer Glühlampe lässt sich nur im Betrieb, oder durch Datenblätter ermitteln.

[Guest Christian]

Erst mal vielen Dank an für die vielen Ratschläge. Soweit ist mir einiges klargeworden, ich werde mich wohl für die in Reihe geschalteten 3V-Birnchen vor den 6V-Birnchen mit der Diode entscheiden. Wenn dann alles läuft, ist endlich Jungfernfahrt.

 

Gruß,

Christian

[RuhrPirat]

Kleiner Tip am Rande:

 

Du solltest mal darüber nachdenken, einen kleinen Widerstand in Reihe zur Lampe (den Lampen) auch dann zu schalten, wen dien Nennspannungen von Lampen und Akku übereinstimmen.

Der Grund ist ganz einfach der, dass ein voll geladener 6V-Bleiakku eben NICHT 6V hat, sondern etwa 6,7V... Das hat zur Folge, dass deine Birnchen für 6V um gute 10% überlastet werden.

Ein entsprechend vorgeschalteter Widerstand sorgt in dem Fall für eine deutlich höhere Lebensdauer bei nur minimal verminderter Leuchtkraft.

[Guest Christian]

Genau aus diesem Grund habe ich mich schon dafür entschieden, jeweils drei der 3V-Birnchen in Reihe zu schalten, dann werden sie nur mit ca. 3/4 der in dieser Kombination möglichen Schaltung belastet. Mit der Helligkeit war ich noch ganz zufrieden, für die 6V-Lampen baue ich noch eine Diode ein, wie sie Joachim empfohlen hat. Die Lebensdauer der Birnchen reicht dann vermutlich locker für meine paar Nachtfahrten.

 

Gruß,

Christian

[Guest Cousteau]

Hallo Cristian,

 

ich glaube, die beste Möglichkeit zur Beleuchtung ist aber die LED, da "kleine" Wärme entsteht,die Lebensdauer wesendlich größer ist und die Stromaufnahme auch gering ist.

 

Habe ich jedenfalls bei meiner Calypso so gemacht,ist aber noch nicht fertig.

 

Cousteau

[meckisteam]

Zusätzlich hat man den Vorteil das LED wesentlich länger halten als Micro-Glühbirnen. Diese Mistdinger gehen nämlich oft kaputt.

[Guest Christian]

Ich habe Micro-Glühbirnen verbaut, weil ich die schon gekauft hatte, bevor ich auf Idee gekommen bin, mir hier Tips zu holen. Das nächste Mal mache ich das genau andersrum, dann habe ich gleich die bessere Lösung.

Die Birnchen halten sich aber recht wacker. Ich habe dummerweise die Stromführung über den Fahrtregler gelegt, das muss ich noch ändern. So wie jetzt ist das nämlich suboptimal: kaum geb ich Gas, geht auf dem Schiff das Licht aus. Aber jetzt ist ja Winter, da hat man Zeit zum Basteln und eine kleine Kabelweiche ist ja nicht das Problem.

 

Gruß,

Christian

[xoff]

...Aber jetzt ist ja Winter...

 

wo wohnst Du?....hihi...

 

Lustig, heute finde ich lauter solch schöner Aussagen...

[Guest Christian]

wo wohnst Du?....hihi...

 

Lustig, heute finde ich lauter solch schöner Aussagen...

 

In Bayern, da gehen die Uhren doch bekanntlich völlig anders.